在随机、间歇的风力载荷作用下兆瓦级风力发电机组表现出随机混杂系统的典型特性。由于风速的随机性和不可控性,风电机组在不同的风速时对功率和转速均有不同的控制要求。般来说在风速小于切入风速时,风机不启动；在风速大于切入风速小于额定风速时,风机需最大效率的捕获风能；当风速超过额定风速时则需要限制功率上升并保持系统稳定。整个风电机组在控制系统的作用下在部分负荷、满负荷、系统停机的几个离散状态之间切换。风电机组在部分负荷、满负荷和无负荷之间的相互转换满足马尔科夫链模型。因此开展对于兆瓦级风力发电机组的随机混杂系统建模和随机预测控制系统研究是至关重要的。本文第一部分讨论了风力发电机组的离散随机混杂自动机的建模问题,利用机理建模与数据驱动相结合的方法,根据风力发电机组的机理模型方程,结合风力发电机组的实时数据,建立风力发电机组连续状态演化的切换仿射系统模型并计算风力发电机组的离散状态(包括停机、最优功率捕捉、恒功率运行)的马尔科夫链转移概率矩阵,从而建立风力发电机组的正常模式下的DHSA模型；第二部分介绍了一种能够实现闭环随机稳定的控制问题,并在风力发电机组的离散随机混杂自动机模型上使用该方法进行控制,仿真结果良好；第三部分介绍了一种基于场景枚举的随机预测控制算法及其工具箱,随后给出一个简单的仿真实例,并对在兆瓦级风力发电机组模型上的应用进行了探讨与展望。